Thực hành hoá hữu cơ - 125 - Chương VIII. ACID CACBOXYLIC VÀ DẪN XUẤT I. TÍNH CHẤT ACID CỦA ACID CACBOXYLIC Hóa chất Dung dòch CH 3 COOH 10%, acid axetic kết tinh ( ∗) , dung dòch Na 2 CO 3 10%, Mg (bột), dung dòch metyl dacam, dung dòch quỳ xanh, dung dòch phenolphtalein 1% (trong ancol etylic). Cách tiến hành a) Nhỏ vào ba ống nghiệm, mỗi ống 1 - 2 giọt dung dòch CH 3 COOH 10%. Thêm vào ống thứ nhất 1 giọt metyl dacam, ống thứ hai 1 giọt dung dòch quỳ xanh, ống thứ ba 1 giọt phenolphtalein. Theo dõi sự biến đổi màu trong cả ba ống nghiệm. b) Rót 1 - 2ml acid axetic kết tinh vào ống nghiệm, cho thêm một ít Mg bột (bằng hạt đậu xanh). Đậy ống nghiệm bằng nút có ống dẫn khí thẳng, đầu phía trên được vuốt nhỏ (xem hình 5). Đưa đầu que diêm đang cháy vào đầu vuốt nhỏ của ống dẫn khí. Quan sát hiện tượng bùng cháy của ngọn lửa. c) Cho khoảng 0.1 - 0.2g CuO vào ống nghiệm. Rót tiếp vào đó 1 - 2ml acid axetic và đun nhẹ hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn. Quan sát màu của dung dòch. d) Rót 1 - 2ml acid axetic kết tinh vào ống nghiệm đã chứasẵn 1 - 2ml dung dòch Na 2 CO 3 10%. Đưa que diêm đang cháy vào miệng ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra trong dung dòch và ngọn lửa ở đầu que diêm. II. PHẢN ỨNG ĐECACBOXYL HÓA VỚI VÔI TÔI XÚT Hóa chất Acid axetic, benzoic, salixylic, vôi tôi xút. Cách tiến hành ∗ Acid axetic nguyên chất kết tinh ở nhiệt độ 16.75 0 C. Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 126 - Trộn đều 1g acid khảo sát với 1g vôi tôi xút tán nhỏ, cho tất cả vào ống nghiệm, đun nóng nhẹ rồi mạnh dần. Hứng các chất sinh ra vào ống nghiệm A nếu là chất khí và ống nghiệm B nếu là chất lỏng. - Với acid axetic sẽ cho khí thoát ra và có thể đốt cháy khí được. (Khí gì ?). - Với acid benzoic thì sẽ cho ra chất lỏng có mùi đặc biệt và khi đốt cháy cho nhiều khói đen. (Chất lỏng là chất gì?). - Với acid salixylic sẽ cho chất lỏng có mùi rõ rệt và cho phản ứng màu với sắt (III) clorua (FeCl 3 ). (Chất lỏng là gì?). III. PHẢN ỨNG VỚI AMIN THƠM Các acid hữu cơ phản ứng với các amin thơm cho các anilit kết tinh có điểm nóng chảy xác đònh nên có thể dùng phản ứng này để nhận biết acid. Hóa chất Acid axetic, propionic, anilin hoặc p-toludin, dung dòch HCl 5%. Cách tiến hành Cho 5 giọt acid axetic hoặc propionic vào ống nghiệm rồi thêm vào đó 1ml anilin (hay 1.5g p-toludin). Đun nóng ở 190 - 200 0 (tốt nhất là đun cách dầu) trong khoảng 30 phút rồi để nguội. Thêm vào 7ml HCl 5% và đun nóng khoảng 2 - 5 phút nữa. Để nguội hẳn. Lọc lấy tinh thể anilit và kết tinh lại trong ancol. Thử điểm nóng chảy. Lưu ý : Đối với các acid có trọng lượng phân tử cao thì phải chuyển thành clorua acid bằng tác dụng của tionyl clorua rồi mới cho tác dụng với amin thơm được. Cách tiến hành Cho vào ống nghiệm 10 giọt acid cacboxylic (hoặc 0.5g acid rắn hay muối của nó) và 8 giọt tionyl clorua. Lắp một thủy tinh dài dùng làm sinh hàn hồi lưu. Đun nhẹ trong khoảng 30 phút. Để nguội và thêm từ từ vào đó 1ml anilin. Đun cách thủy sôi khoảng 2 phút nữa. Để nguội. Lọc chất rắn thu được, lần lượt rửa bằng 1ml nước, 2ml HCl 5%, 2ml NaOH 5% và cuối cùng bằng 1ml nước lạnh. Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 127 - Kết tinh lại anilit trong nước hoặc ancol etylic tùy từng trường hợp. Thử điểm chảy. IV. PHẢN ỨNG MÀU VỚI FeCl 3 Muối trung tính của các acid cacboxylic thường gặp (trừ acid oxalic) cho màu đặc trưng với dung dòch sắt (III) clorua (FeCl 3 ). Hóa chất Acid fomic, acid axetic, acid benzoic, acid sucxinic, acid salixylic, acid tactric, acid citric, dung dòch FeCl 3 trung tính, dung dòch NH 4 OH đặc. Cách tiến hành Cho 0.5g acid khảo sát vào ống nghiệm và kiềm hóa bằng một lượng dư amoniac (tới khi làm xanh giấy quỳ đỏ). Đun sôi nhẹ hết hẳn mùi amoniac tự do. Để nguội. Thêm vào đó vài giọt dung dòch FeCl 3 trung tính. Quan sát màu. V. PHẢN ỨNG OXI HÓA ACID FOMIC Hóa chất Acid fomic, dung dòch NaOH 10%, dung dòch AgNO 3 1%, dung dòch NH 3 5%, dung dòch H 2 SO 4 10%, dung dòch KMnO 4 5%, dung dòch nước vôi trong. Cách tiến hành a) Oxi hóa acid fomic bằng thuốc thử Tolen Cho vào ống nghiệm thứ nhất 1 - 2ml AgNO 3 1%, cho tiếp khoảng 1 - 2 giọt dung dòch NaOH 10% tới khi thất xuất hiện kết tủa. Nhỏ thêm từng giọt dung dòch NH 3 5% để vừa hòa tan kết tủa. Cho vào ống nghiệm thứ hai 0.5ml acid fomic, nhỏ thêm từng giọt dung dòch NaOH 10% cho tới khi đạt môi trường trung tính (thử bằng giấy quỳ trung tính). Rót hỗn hợp trong ống nghiệm hai vào hỗn hợp trong ống nghiệm một. Đun nóng hỗn hợp phản ứng trong nồi nước nóng 60 - -70 0 C. Nhận xét hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm. b) Oxi hóa acid fomic bằng dung dòch kali pemanganat Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 128 - Cho 0.5ml acid fomic, 0.5ml dung dòch H 2 SO 4 10% và 1ml dung dòch KMnO 4 5% vào ống nghiệm. Đậy ống nghiệm bằng nút có ống dẫn khí cong, đầu cuối của ống dẫn khí nhúng vào ống nghiệm chứa sẵn 2ml dung dòch nước vôi trong. Đun nóng ống nghiệm chứa hỗn hợp phản ứng. Quan sát hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm chứa hỗn hợp phản ứng và ống nghiệm chứa nước vôi trong. VI. PHẢN ỨNG OXI HÓA ACID OXALIC Hóa chất Dung dòch acid oxalic bảo hòa, dung dòch KMnO 4 5%, dung dòch H 2 SO 4 10%, dung dòch nước vôi trong. Cách tiến hành Cho vào ống nghiệm 3 - 4ml dung dòch KMnO 4 5%, 1 - 2ml dung dòch H 2 SO 4 10% và 1ml dung dòch acid oxalic bảo hòa. Đậy ống nghiệm bằng nút có ống dẫn khí cong. Đầu cuối của ống dẫn khí được dẫn vào ống nghiệm khác đã chứa sẵn 1 - 2ml dung dòch nước vôi trong. Đun nóng cẩn thận hỗn hợp phản ứng. Nhận xét sự biến đổi màu trong ống nghiệm chứa hỗn hợp phản ứng và hiện tượng xảy ra ở ống nghiệm chứa nước vôi trong. VII. TÍNH CHẤT CỦA ACID OLEIC Hóa chất Acid oleic, nước brom bão hòa, dung dòch KMnO 4 2%, dung dòch Na 2 CO 3 10%. Cách tiến hành a) Phản ứng của acid oleic với nước brom b) Cho vào ống nghiệm khoảng 0.5ml acid oleic và 2ml nước brom. Lắc mạnh hỗn hợp. Theo dõi sự biến đổi màu của nước brom. c) Phản ứng của acid oleic với KMnO 4 Cho khoảng 0.5ml acid oleic, 1ml dung dòch KMnO 4 5% và 1ml dung dòch Na 2 CO 3 10% vào ống nghiệm. Lắc mạnh hỗn hợp. Quan sát sự biến đổi màu của dung dòch KMnO 4 . Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 129 - VIII. TÍNH CHẤT CỦA ACID TACTRIC - Khử được dung dòch AgNO 3 trong amoniac. -Làm tan đồng hidroxit trong môi trường kiềm (vai trò của nó trong dung dòch Felinh). IX. TÍNH CHẤT CỦA ACID SALIXYLIC - Cho phản ứng este hóa với các ancol: làm phản ứng este hóa với metanol sẽ cho metyl salixylat (thuốc xoa bóp). -Cho phản ứng phtalein với anhidrit phtalic: tiến hành thí nghiệm tương tự như phản ứng phenolphtalein trong phần tính chất của phenol. X. ĐIỀU CHẾ VÀ THỦY PHÂN SẮT (III) AXETAT Hóa chất Dung dòch CH 3 COONa 10%, dung dòch FeCl 3 3%. Cách tiến hành Nhỏ 2 - 3 giọt dung dòch CH 3 COONa 10% vào ống nghiệm, nhỏ thêm vài giọt dung dòch FeCl 3 3%. Dung dòch nhuốm màu đỏ sẫm của hợp chất phức (tan trong dung dòch). Đun sôi dung dòch. Hợp chất phức của sắt bò thủy phân, tạo ra muối bazơ của sắt ở dạng kết tủa bông màu nâu đỏ. XI. ĐIỀU CHẾ ETYL AXETAT Hóa chất Ancol etylic, acid acetic kết tinh, acid sunfuric đặc, dung dòch natri clorua bão hòa. Cách tiến hành Cho vào ống nghiệm thứ nhất (khô) 2ml ancol etylic, 2ml acid axetic kết tinh và 2 giọt acid sunfu ric đặc. Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 130 - Cho vào ống nghiệm thứ hai ( khô) lượng ancol etylic và acid axetic kết tinh tương tự như ở ống nghiệm thứ nhất. Liên tục lắc đều cả hai ống nghiệm và đồng thời đun nóng 8 - 10 phút trong nồi nước nóng 65 - 70 0 C (không được đun sôi hỗn hợp phản ứng !). Sau đó làm lạnh cả hai ống nghiệm. Rót vào mỗi ống 3 - 4ml natri clorua bão hòa. Theo dõi sự phân lớp chất lỏng và so sánh lượng chất lỏng ở lớp trên trong cả hai ống nghiệm. XII. ĐIỀU CHẾ ISOAMYL AXETAT Hóa chất Ancol isoamylic, acid axetic kết tinh, acid sunfuric đặc. Cách tiến hành Cho 2ml ancol isoamylic, 2ml acid axetic kết tinh và 2 giọt acid sunfuric đặc vào ống nghiệm khô. Lắc đều, đun nóng hỗn hợp 8 - 10 phút trong nồi nước sôi. Sau khi làm lạnh, rót hỗn hợp sản phẩm vào ống nghiệm chứa 3 - 4ml nước lạnh. Theo dõi lớp este nổi ở phía trên và nhận xét mùi thơm đặc trưng của nó. XIII. PHẢN ỨNG THỦY PHÂN ESTE Hóa chất Etyl axetat, dung dòch H 2 SO 4 20%, dung dòch NaOH 30%. Cách tiến hành Cho vào 3 ống nghiệm, mỗi ống 2ml etyl axetat. Cho thêm vào ống thứ nhất 1ml nước, ống thứ hai 1ml dung dòch H 2 SO 4 20%, ống thứ ba 1ml dung dòch NaOH 30%. Lắc đều cả ba ống nghiệm, đồng thời đun nóng 5 - 10 phút trong nồi nước nóng 65 - 75 0 C. Sau khi ngừng đun, so sánh lớp este còn lại trong ống nghiệm. Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 131 - XIV. TÍNH CHẤT CỦA ANHIĐRIT AXETIC Hóa chất Anhiđrit axetic, dung dòch NaOH 1%, ancol etylic (tuyệt đối), dung dòch NaHCO 3 10%. Cách tiến hành a) Phản ứng của anhiđrit axetic với nước Cho 1ml anhiđrit axetic và 2ml nước vào ống nghiệm. Lắc mạnh hỗn hợp, sau đó để yên. Hỗn hợp phân lớp, lớp dưới là anhiđrit axetic. Tiếp tục lắc, đồng thời đun hỗn hợp trong nồi nước sôi cho đến khi được hỗn hợp đôøng nhất. b) Phản ứng của anhiđrit axetic với dung dòch kiềm Cho 0.5ml anhiđrit axetic và 1ml dung dòch NaOH 1% vào ống nghiệm. Lắc đều hỗn hợp cho đến khi được dung dòch đồng nhất. c) Phản ứng của anhiđrit axetic với ancol etylic Cho 2ml ancol etylic và 1ml anhiđrit axetic vào ống nghiệm khô. Đun nóng hỗn hợp phản ứng trong nồi nước nóng 65 - 75 0 C khoảng vài phút. Để nguội rót 1 - 2ml nước vào hỗn hợp sản phẩm, lắc nhẹ và nhỏ thêm từng giọt dung dòch natri hidrocacbonat cho đến khi ngừng tách ra các bọt khí. Theo dõi sự phân lớp của chất lỏng và mùi của sản phẩm. XV. PHẢN ỨNG THỦY PHÂN CHẤT BÉO BẰNG DUNG DỊCH KIỀM Hóa chất Dầu thực vật hoặc mỡ động vật, dung dòch NaOH 40%, dung dòch NaCl bão hòa. Dụng cụ Capsun (bát sứ), đũa thủy tinh. Cách tiến hành Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 132 - Cho vào capsun sứ loại nhỏ khoảng 3g chất béo (hoặc dầu thựa vật) và 6 - 7ml dung dòch NaOH 40%. Đun hỗn hợp sôi nhẹ trên bếp điện hoặc đèn cồn trong khoảng 20 - 30 phút và liên tục khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh. Do nước bò bốc hơi trong quá trình đun sôi nên thỉnh thoảng cho thêm nước cất vào hỗn hợp phản ứng để giữ cho thể tích ban đầu của hỗn hợp không thay đổi. Sau khi đun sôi hỗn hợp được khoảng 15 - 20 phút, cần tiến hành kiểm tra sự kết thúc phản ứng bằng cách lấy một vài giọt hỗn hợp vào ống nghiệm có chứa sẵn 5 - 6ml nước. Lắc nhẹ và đun nóng hỗn hợp trong nồi nước sôi. Nếu mẫu thử hòa tan hoàn toàn trong nước, không tách thành giọt dầu, xem như phản ứng thủy phân đã kết thúc. Trong trường hợp ngược lại, cần tiếp tục đun nóng capsun, sau đó tiếp tục thử như trên. Khi phản ứng thủy phân kết thúc, rót thêm vào hỗn hợp 10 - 15ml dung dòch muối ăn bão hòa nóng và khuấy nhẹ. Để nguội và giữ yên hỗn hợp. Gạn bỏ lớp chất lỏng ở dưới, tách lấy khối xà phòng rắn nổi ở trên. XVI. TÍNH CHẤT NHŨ TƯƠNG HÓA CỦA XÀ PHÒNG Hóa chất Dầu thực vật, dung dòch xà phòng 1%. Cách tiến hành Nhỏ vào hai ống nghiệm, mỗi ống 2 - 3 giọt dầu thực vật. Cho thêm vào ống nghiệm thứ nhất 2ml nước cất, ống nghiệm thứ hai 2ml dung dòch xà phòng 1%. Lắc mạnh cả hai ống nghiệm. Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm. XVII. PHẢN ỨNG TẠO THÀNH MUỐI KHÔNG TAN CỦA ACID BÉO CAO Hóa chất Xà phòng natri, nước cất, dung dòch CaCl 2 5%, dung dòch Pb(CH 3 COO) 2 5%, dung dòch CuSO 4 5%. Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 133 - Dụng cụ Cốc thủy tinh nhỏ. Cách tiến hành Hòa tan khoảng 1g xà phòng natri trong 10ml nước cất chứa trong cốc thủy tinh. Chia dung dòch xà phòng thành ba phần. Cho 1ml dung dòch CaCl 2 5% vào phần thứ nhất, 1ml dung dòch Pb(CH 3 COO) 2 5% vào phần thứ hai và 1ml dung dòch CuSO 4 5% vào phần thứ ba. Nhận xét hiện tượng xảy ra trong cả ba ống nghiệm. Đun nóng đến sôi ống nghiệm chứa xà phòng đồng. Quan sát hiện tượng xảy ra. XVIII. TÁCH HỖN HP ACID BÉO CAO TỪ XÀ PHÒNG NATRI Hóa chất Xà phòng natri, dung dòch H 2 SO 4 10%, nước cất. Cách tiến hành Hòa tan hoàn toàn khoảng 0.2g xà phòng natri trong ống nghiệm chứa 2ml nước cất. Cho 2ml dung dòch H 2 SO 4 10% vào dung dòch xà phòng vừa thu được và lắc đều. Đun hỗn hợp đến sôi, sau đó để nguội. Nhận xét các hiện tượng xảy ra. XIX. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ KHÔNG NO CỦA CHẤT BÉO BẰNG CHỈ SỐ IOT Hóa chất Dung dòch dầu thực vật 10% trong CHCl 3 , dung dòch iot 0.05% trong ancol etylic, dung dòch hồ tinh bột 2%. Dụng cụ Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học Thực hành hoá hữu cơ - 134 - Bình hình nón (dung tích 50 - 100ml), burette. Cách tiến hành Cho 10ml dung dòch dầu thực vật 10% (trong CHCl 3 ) vào bình thủy tinh hình nón và nhỏ thêm vào đó 2 giọt hồ tinh bột 2%. Lắc đều hỗn hợp và từ burette nhỏ từng giọt dung dòch iot 0.05% (trong ancol etylic) vào hỗn hợp cho đến khi xuất hiện màu xanh (trên bề mặt dung dòch xuất hiện màu vàng xanh). Tính chỉ số iot của dầu thực vật đã dùng trong thí nghiệm (biết rằng chỉ số iot là số gam iot đã phản ứng với 100g chất béo). XX. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ ACID CỦA CHẤT BÉO Hóa chất Dầu thực vật, ancol etylic, benzen, dung dòch phenolphtalein 1% (trong ancol etylic), dung dòch KOH 0.1N. Dụng cụ Bình hình nón (dung tích 50ml), burette. Cách tiến hành Hòa tan khỏang 2g dầu thực vật trong hỗn hợp ancol etylic và benzen (1 : 1) trong bình hình nón 50ml và nhỏ thêm vào đó 2 giọt dung dòch phenolphtalein. Trong khi lắc liên tục, nhỏ từng giọt dung dòch KOH 0.1N từ burette vào dung dòch dầu thực vật cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt và màu này không bò mất sau khi lắc. Ghi lấy thể tích dung dòch KOH đã dùng. Tính chỉ số acid của dầu thực vật đã dùng trong thí nghiệm, biết rằng chỉ số acid là số mg KOH cần để trung hòa acid béo tự do có trong 1g chất béo. XXI. PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ PROTON CỦA METYL PROPIONAT Hóa chất Metyl propionat, CDCl 3 , tetrametylsilan (TMS). Phạm Văn Tất - Nguyễn Quốc Tuấn Khoa Hoá Học [...]...Thực hành hoá hữu cơ - 135 - Dụng cụ Máy phổ cộng hưởng từ nhân (100 MHz hoặc 200mhz) Cách tiến hành Hòa tan 10mg metyl propionat trong 5ml CDCl3 Cho dung dòch thu được vào ampun∗, hàn kín và đặt vào máy Dùng chất chuẩn TMS ((CH3)4Si) Tiến hành ghi phổ để nhận các vạch cộng hưởng đặc trưng cho proton trong nhóm CH3, CH2 ∗ Ampun thủy tinh dài 100 - 150mm, đường kính ngoài 5mm Phạm . hữu cơ - 125 - Chương VIII. ACID CACBOXYLIC VÀ DẪN XUẤT I. TÍNH CHẤT ACID CỦA ACID CACBOXYLIC Hóa chất Dung dòch CH 3 COOH 10%, acid axetic kết tinh ( ∗). của các acid cacboxylic thường gặp (trừ acid oxalic) cho màu đặc trưng với dung dòch sắt (III) clorua (FeCl 3 ). Hóa chất Acid fomic, acid axetic, acid benzoic,